学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
一种有限体积边界嵌入法的研究及应用
作 者: 方安石
导 师: 周春华
学 校: 南京航空航天大学
专 业: 流体力学
关键词: 有限体积法 不可压非定常流 边界嵌入方法 动边界问题 边界非协调类方法
分类号: O35
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 31次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
本文发展了不可压N-S方程的一种有限体积边界嵌入解法(FVIB)。该方法的提出是为了能够方便的求解复杂的动边界绕流问题。控制方程的离散形式与解域外节点无关。在每个时间步上,通过沿物面法向的线性内插或解当地简化的法向动量方程,确定边界嵌入点(Immersed Boundary point)上的流动变量值。在IB点上流动变量值的确定过程中,物面边界条件获得满足。控制方程的人工压缩性解法中,空间离散采用Galerkin有限体积近似,时间推进采用双时间步格式。在远场边界处理中,应用Steger-Warming通量加减分裂格式建立无反射边界条件。应用所发展的FVIB方法模拟运动边界绕流时,可以在固定网格上求解流动方程,无需在每个时间步上对网格进行动态处理,避免了网格更新带来的许多难题。相比于DFD、HCIB等边界嵌入方法,本文所发展的FVIB方法具有程序易实现、适用于非结构网格等主要特点,在数值方法的研究上有着重要的理论意义,在涉及动边界流动的工程问题中也有广阔的应用前景。本文应用FVIB方法,分别模拟了固定圆柱、静止流体中水平振荡圆柱、自由来流中垂直振荡圆柱以及俯仰-振荡翼型的绕流情况。通过上述算例的计算结果与参考文献的数值结果或实验数据的比较,该数值计算方法的可靠性获得了验证。
|
全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-6 目录 6-8 图表清单 8-9 注释表 9-10 第一章 绪论 10-13 1.1 研究背景 10-12 1.2 本文的主要研究工作 12-13 第二章 非定常不可压N-S方程的数值离散 13-21 2.1 控制方程 13-14 2.2 空间离散 14-16 2.3 时间推进与预处理 16-18 2.4 人工粘性 18-19 2.5 边界条件 19-20 2.6 小结 20-21 第三章 IB点上流动变量的计算以及边界条件的嵌入 21-26 3.1 网格点的分类 21 3.2 虚拟点的确定及其流动变量的计算 21-23 3.3 物面法线的确定 23-24 3.4 IB点上流动变量值的计算 24-25 3.5 小结 25-26 第四章 "新现"网格点问题的处理以及网格点的高效分类 26-29 4.1 动边界绕流计算时的"新现"网格点 26-27 4.2 网格点的高效分类 27-28 4.3 小结 28-29 第五章 数值实验 29-43 5.1 绕圆柱的数值模拟 29-37 5.1.1 模拟绕固定圆柱的流动 29-33 5.1.2 模拟静止流体中圆柱水平振荡运动 33-34 5.1.3 模拟自由来流中圆柱垂直振荡运动 34-37 5.2 绕翼型的数值模拟 37-43 第六章 总结与展望 43-45 6.1 本文主要工作 43 6.2 本文方法特点 43-44 6.3 进一步研究工作展望 44-45 参考文献 45-48 致谢 48-49 在学期间的研究成果及发表的学术论文 49
|
相似论文
- 结冰翼型气动力特性数值模拟,V211.4
- 非结构网格上求解流场的初步研究,O35
- 直流蒸汽发生器建模与控制方法研究,TL353.13
- 有限体积法在风轮机流场数值模拟中的应用研究,O242.1
- 基于当地DFD的自推进游动数值模拟,O357.1
- 柴油机工作过程三维数值模拟及配气相位优化研究,TK422
- 河流水质的二维数值模拟,X143
- 节能离心泵全流道数值模拟及性能预测,TH311
- 自调节双模式排气消声器声学与流场特性研究,TB535.2
- 金属有机物化学气相沉积反应腔建模与仿真,TN304.055
- 大涡模拟后台阶湍流流动及流场中颗粒的弥散,O357.5
- 基于有限体积HWENO格式的溃坝流模拟,O35
- 糙率变化对圣维南方程组数值解的影响,TV122
- 背负式喷雾机风机流场数值模拟与改进研究,TH432
- 基于有限体积法二维水流模型系统及其应用,TV131.3
- 当地DFD方法及其在不可压粘性流数值模拟中的应用,O357.1
- 基于粘性直角网格的N-S方程数值模拟,O357.1
- 不同深度下导弹水下点火燃气射流流场数值模拟,O358
- 分散相颗粒强化膜吸收传质的模型化研究,TQ028
- 薄板结构动态响应的有限体积法研究,U661.4
中图分类: > 数理科学和化学 > 力学 > 流体力学
© 2012 www.xueweilunwen.com
|